Tagliaro, I., Antonini, C. (2025). PFAS-free chitosan-free coatings. GALVANOTECHNIK, 116(1), 46-49.
PFAS-free chitosan-free coatings
Tagliaro I.;Antonini C.
2025
Abstract
Fluorierte Stoffe sind aufgrund ihrer Toxizität und ihrer Auswirkungen auf die Umwelt zu einem Problem geworden. Dies hat nun auch die EU erkannt weshalb zunehmend restriktive Vorschriften eingeführt werden. Aufgrund ihrer einfachen Modifizierung. der Funktionalität und ihrer Filmbildungsei genschaften werden Polysaccharide und insbesondere Chitosan als mögli-che strategische Alternativen zum Ersatz fluorierter Substanzen angesehen. Es wurde erfolgreich eine PFAS-freie Beschichtung entwickelt und dabei die Vorteile von Chitosan als neuem sicheren und nachhaltigen Rohstoff erforscht. Das Verfahren beinhaltet die Modifizierung von Chitosan mit Fettsäure-Seitengruppen und die Abscheidung durch eine lösungsmittelfreie Methode. Die wirksame Modifizierung der Chitosanfunktionalität mit Stearoylgruppen wird durch eine umfassende Analyse mit 1H-und 13C-DD-MAS-Festkörper-NMR, Infrarotspektroskopie und ther- mogravimetrischer Analyse bestätigt. Das modifizierte Chitosan wird dann zur sicheren Langzeitlagerung gefriergetrocknet. Die innovative und nachhaltige Abschei- dungsmethode für modifiziertes Chitosan zeichnet sich durch einen einfachen Ansatz zur Herstellung transparen ter hydrophober Beschichtungen aus. Das Erreichen eines superhydrophoben Benetzungszustands (0,= 150°, = 144") ist ein bemerkenswertes Ergebnis, insbesondere für Beschichtungen mit einer modifizierten Chitosanmenge von 4,8 mg/cm2. Ein optimales Gleichgewicht zwischen Hydrophobie und Transparenz wurde bei einem Anteil an modifiziertem Chitosan von 3,2 mg/cm2 gefunden (0, 143°, 6, 135º). Wichtig ist. dass diese Beschichtung in verschiedenen Tests wie Abriebfestigkeit, Einwirkung von Wasser und sauren Umgebungen sowie bei der Bewertung von Klebebändern eine ausgezeichnete Haltbarkeit aufweist. Die Vision ist es, die Entwicklung der Beschichtung weiter voranzutreiben, um die Kontrolle über die Oberflächenmorphologie zu verbessern. Dadurch soll die Lichtstreuung verringert, die Lichtdurchlässigkeit erhöht und die mechanische Beständigkeit verbessert werden, möglicherweise durch die Einbindung von Haftvermittlern oder Vernetzern. Im weiteren Sinne dient die Studie als Katalysator für die Entwicklung neuartiger Materialien auf Polysaccharidbasis, die aus biologischem Anbau stammen. Diese Materialien bieten eine vielversprechende Alternative zu herkömmlichen erdõlbasierten Polymeren und leisten einen wichtigen Beitrag zur Förderung einer nachhaltigeren und kreislauforientierten Wirtschaft.
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